第二节　资源综合利用　环境保护名师教学实录

[香河一中高一学生课堂导学单] 要改变命运，首先改变自己 2016年6月17日 陈颖

第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源

金属矿物的开发利用（1）

【学习目标】

1.了解金属元素在自然界中的存在形态 2.重点掌握金属冶炼的原理，熟悉金属冶炼的步骤以及方法。

【教学重点】

了解化学方法在金属矿物开发中的作用

【教学难点】

学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法

【问题思考】

1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以 的形式存在于自然界。

2、金属矿物如何开发利用？(金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来)金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，原理: 金属冶炼的一般步骤： (1) ：提高矿石中有用成分的含量。

(2) ：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。

(3) ：采用一定的方法，提炼纯金属。

3.地壳中元素的含量排布顺序？

4.我国最早使用的金属是什么？

5．为什么铜器使用早于铁和铝？

6．你知道哪些方法可以得到金属单质？

一、金属冶炼的方法

(1) 热分解法：

在金属活动顺序中，位于汞以后的不活泼金属可以直接用的方法从其化合物中还原出来。例如：

氧化汞分解： 氧化银分解： (2)热还原法

对于金属活动顺序表中Zn-Cu段的金属的冶炼可以通过 [高一化学

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例如：

氧化铁和一氧化碳反应： 氧化铜和氢气反应： 对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用 冶炼。

实验： 观察〖实验4-1〗，完成下列表格

现象

铝与氧化铁反应的化

学方程式

讨论：a.在实验中为什么要在铝与氧化铁混合粉末的上面加少量的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？

b.铝热剂是谁? c.铝热反应的应用: 【思考】:为什么19世纪前期铝比金还贵重呢？

(3) 电解法：对于金属活动顺序表中Zn前面非常活泼的金属，采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用 冶炼，例如：

电解熔融的氯化钠：

电解熔融的氯化镁：

电解熔融的氧化铝：

【小结】：金属的冶炼方法: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au

【小结炼铜方法】：P88、89、93、94 1湿法炼铜

2火法炼铜

3孔雀石炼铜

4.蓝铜矿炼铜

二、废旧金属的回收与利用: 高一化学

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海水资源的开发利用 (2) 【学习目标】

了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；

【学习重点】了解海水资源开发和利用。

【学习难点】从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品原理及方法。

【学习内容】

1、海水水资源的利用

a.海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库。海水中含有 多种元素，其中 11种元素的含量较高，其余为 元素。常从海水中提取 ，并在传统海水制盐工业基础上制取镁、钾、溴及其化合物。

b.海水水资源的利用主要包括：海水淡化和直接利用海水进行循环冷却。海水淡化的方法： .其中蒸馏法的历史悠久,技术和工艺也比较完善,但成本较高. c.描述蒸馏原理和过程，思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？

2、海水化学资源的开发利用

（1）海带中提取碘P91实验4-2。

【实验讨论】

①海带为什么不能用水冲洗？

②海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？

③实验中用HO——22氧化I，写出反应的离子方程式。用H2O2氧化I有何优点？

（2）海水提溴:

浓缩

溴

溴化氢

溴

海水

单质

硫酸

单质

[高一化学

第 1 页（共 2 页）] [①向硫酸酸化的海水中通入适量的 ，使溴离子（主要以溴化钠存在）转化为溴单质，涉及的化学方程式为： ；

②向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入的吸收塔内，使溴单质蒸气、水和吸收剂二氧化硫相互反应生成溴化氢和硫酸，以达到富集的目的，涉及的化学方程式为： ；

③向吸收塔的溶液内通入适量的氯气得到溴单质，用四氯化碳萃取、分液得到产品溴，涉及的化学方程式为： 。

【小结】

1.

海水资源的淡化和利用

2.

海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法

【过关训练】

1.从海水中提取下列物质，可以不涉及化学变化的是 （ ） A、Mg B、NaCl C、Br2 D、K 2.下列哪种试剂加入到含有Br—的溶液中，可以将Br—氧化为Br2 （ ） A、I B、I— C、Cl D、 Cl—22

3.海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:①通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。合理的操作顺序是（ ）

A.①②③④⑤

B.②⑤①③④

C.①③⑤②④

D.②①③⑤④

4.全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99％，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有：

（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：

① （写出离子方程式）； ②Br2－BrO－－③BrO－－＋2+3CO3＝3+ 5Br+3CO2↑ ; 3+ 5Br+6H＝3Br2+3H2O。

其中反应②中氧化剂是 ；还原剂是 。

（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。

写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：_ 。

（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的 。

①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸 ④裂化汽油

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丙烯合成聚丙烯________________________________________ 第四章

第二节 资源综合利用 环境保护

聚苯乙烯的加聚反应________________________________________ 【学习目标】（1）了解煤、石油的组成，掌握煤、石油的综合利用。

聚氯乙烯的加聚反应________________________________________ （2）掌握环境污染的几种类型及防治，了解其危害。

乙二酸和乙二醇缩聚反应____________________________ （3）了解绿色化学的含义。

对苯二甲酸和乙二醇缩聚反应____________________________________ 【重点难点】掌握煤、石油的综合利用

五. 绿色化学

【基础知识】

绿色化学核心是___________________________________________________ 一、煤的综合利用

原子经济是指____________________________________________________,此时原子利用率为1．煤的组成：_______________________________________________．主要含有___________________,请求出书后“思考与交流”中两种生产工艺的原子利用率分别为_____________、

元素，还含有少量的 等元素．

______________ 2．煤的综合利用主要是通过____________、___________和__________，获得洁净的燃料和多【自主探究】你能列举出多少种环境污染？

种化工原料．

(1)煤的干馏

①煤的干馏原理：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，如右图：

②煤干馏的主要产物和用途（阅读课本）

(2)煤的气化

煤的气化是 。

煤气化的主要反应是__________________ 。

(3)煤的液化

煤的液化是

。

直接液化是______________________，间接液化是_________________。

二、石油的综合利用

1．石油的成分：_____________________________________________________。

【过关训练】

2．石油的分馏

1．为了减少大气污染，许多城市推广清洁燃料，目前使用的清洁燃料主要有两类，一类是压缩(1)石油的分馏原理： ______ ____________ __。

天然气，另一类是液化石油气，这两类燃料的主要成分是 ( ) 实验如图所示，将100 mL石油注入到蒸馏烧瓶中，再加入几片碎瓷片以防 A．碳水化合物 B．碳氢化合物 C．氢气 D．醇类

石油暴沸．然后加热，分别收集60℃～150℃和150℃～300℃时的馏分，就2．“绿色化学”的最大特点在于它在始端就采用实现预防污染的科学手段，因而过程和终端均可以得到汽油和煤油．

接近或达到零排放或零污染。下列有关“绿色化学”的描述正确的是( ) (2)石油的分馏产物：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等．

①“绿色化学”是指绝对无污染的化学过程 ②“绿色化学”是指依靠绿色植物来完成的化3．石油的裂化和裂解

学过程③“绿色化学”是没有或尽可能减少污染的化学过程 ④“绿色化学”是人们理想中的(1)裂化的目的：____________________________________．

化学过程，无法实现 ⑤治理工业“三废”属于“绿色化学”范畴 ⑥合理使用“农药”属于(2)裂解的目的：____________________________________ “绿色化学”⑦加强环境监测属于“绿色化学”过程⑧开发利用氢能源属于“绿色化学”

三、天然气的综合利用

A．③⑧ B．①②③⑤⑥⑧ C．②⑥⑦ D．④

天然气既是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料．主要用于

和 10．下列各组名词或现象中，三者间没有逐级因果关系的是( ) ___________等 A．汽车尾气的大量排放——光化学污染——咳嗽和气喘者增多

四、合成材料

B．含磷洗衣粉的大量使用——水体富营养化——水栖生物大量死亡

1．三大合成材料________________ ________________ _________________ C．生活污水任意排放——空气中CO2浓度增大——温室效应

2．写出下列反应方程式: D．氟氯烃的大量使用——臭氧空洞——皮肤癌患者增多

乙烯合成聚乙烯________________________________________

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